В XVII веке полновластными хозяевами стали воеводы. Они расположились в кремле, сосредоточив там правительственные учреждения, собрав оружие и запасы продовольствия. По описи 1623 года в кремле было 26 церквей, 36 лавок, 152 двора [29, стр. 14].
Постепенно в южной части кремля в XVII веке вырос значительный жилищно-хозяйственный комплекс - Воеводский двор. До его возникновения в южной части кремля находились два Наместничьих, два Дьячьих и три Государевых двора. Воеводский двор XVII века занял территорию бывших Наместничьих дворов вдоль западной стены кремля. Это была большая усадьба, огражденная деревянным тыном. Главным помещением служила Приказная палата, впоследствии встроенная в здание Присутственных мест. В 1686 году постройки Воеводского двора сгорели, и оп стал отстраиваться заново в юго-западной части кремля. Правда, уже через несколько лет деревянные постройки пришли в негодность, и был отдан приказ о сооружении каменных зданий. «Каменных дел подмастерье» Семен Ефимов в 1696 году закончил перестройку Воеводского двора.
Территория, занимаемая двором, простиралась от Покровской до Спасской башни. Основными сооружениями двора были двухэтажные Большие палаты. Кроме них имелись и другие служебные и хозяйственные постройки. По обе стороны от ворот, над которыми возвышалась небольшая башня с высоким шатром, тянулись стены двора, прорезанные узкими окнами. На стыке северной и восточной стен ограды находилась восьмигранная башня. Значительную часть южной территории Воеводского двора занимал сад, огороженный забором. Раскопки 1956 - 1957 годов вскрыли остатки некоторых построек.
По проектам Ефимова были надстроены Пречистенская башня, башня Кокуй, сооружен мост через Волхов. На Торговой стороне мост заканчивался зданием Проездных ворот.
К этому времени относятся перестройки и новое строительство многих других зданий в кремле. Перестраивается, например, Звонница, сооружается домик при ней.
Получила дальнейшее развитие Кремлевская площадь. Ее контуры стали очерчиваться не только Софийским собором, но и артиллерийским цейхгаузом, сиротским домом, канцелярией. По форме площадь стала почти прямоугольной, тяготеющей к Софийскому собору.
В XVII веке было возведено большое число сооружений в центральной части города. Наряду с церковными и оборонительными сооружениями в живописную панораму города теперь активнее включаются и гражданские постройки, масштаб которых стал более крупным. Творчество С. Ефимова, по проектам которого в этот период шло строительство многих зданий на берегах Волхова, благодаря единству манеры и общности замысла способствовало архитектурному объединению Софийской и Торговой сторон.
На протяжении XVI - XVII веков не прекращались работы и по укреплению обороноспособности Новгорода - перестройке и реконструкции стен и башен кремля, строительству новых оборонительных сооружений. Прежде всего уделялось внимание внешнему оборонительному поясу. В 1502 - 1504 годах была заново перестроена деревянная стена по старому валу [21, стр. 12]. В 1534 году снова поставили деревянную стену на Софийской стороне [91, стр. 293]. В 1537 году такая же стена была выстроена и на Торговой стороне [Там же, стр. 302].
Об укреплении острога в XVII веке нам сообщают сохранившиеся письменные документы. Только на Софийской стороне имелось 20 башен, две из которых были каменные, а четыре - на каменном основании; на Торговой стороне имелось 25 башен (три из них каменные). В конце XVII века стены и башни острога обветшали, местами пришли в негодность. Восстанавливать их не стали за ненадобностью, боевое снаряжение было снято [73, стр. 39].
Обороноспособность кремля усиливал наполненный водой глубокий ров, который окружал кремль. Длина рва была более километра, ширина - от 40 до 50 метров. Сейчас глубина рва 8 - 10 метров; в те времена она была еще больше.
В связи с развитием артиллерии в XVI веке была создана третья линия укреплений на Софийской стороне, между кремлем и острогом, - так называемый Малый земляной город, состоявший из рва и земляного вала с двумя проездными воротами и бастионами [75]. От него сохранились земляные насыпи, так называемые «Веселая горка» и «Екатерининская горка». Стена была длиной более двух километров, высота ее составляла четыре метра, на четыре-шесть метров над стеной возвышались башни [73, стр. 49].
С устройством Малого земляного города изменилась планировка центральной части Софийской стороны. Уменьшилось пространственное взаимодействие окружающей жилой застройки с кремлем. План Новгорода, датированный 1611 годом, дает отчасти представление об общей архитектурно-планировочной структуре города той поры.